优化方案（全国通用）高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题二 基本理论 第六讲 化学反应速率与化学平衡强化训练.doc

第六讲化学反应速率与化学平衡1下列条件一定能使反应速率增大的是()增加反应物的物质的量升高温度缩小反应容器的容积不断分离出生成物加入催化剂mno2a全部bc d解析：选c。若增加固体的物质的量，反应速率不变；升高温度一定能加快反应速率；改变非气体反应的容积，反应速率不变；分离出固体或纯液体生成物，不改变反应速率；催化剂有一定的选择性，mno2不能改变所有反应的反应速率。2(2015福建福州高三模拟)在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2no2 n2o4，下列描述不能说明反应达到平衡状态的是()an2o4生成速率与n2o4分解速率相等b混合气体的平均相对分子质量保持不变cno2的分子数与n2o4的分子数之比为21d体系颜色不再发生改变解析：选c。n2o4的生成速率和分解速率相等，说明n2o4的浓度不变，即反应达到平衡状态，a选项正确；混合气体的平均相对分子质量(混)，(混)不变，说明n(混)不变，即反应达到了平衡状态，b选项正确；no2与n2o4的分子数之比为21时反应不一定达到平衡状态，c选项错误；体系颜色不变，说明no2的浓度不变，即反应达到平衡状态，d选项正确。3(2015河北唐山第二次联考)高温下，某反应达到平衡，平衡常数k。恒容时，温度升高，h2浓度减小。下列说法正确的是()a该反应的焓变为正值b恒温恒容下，增大压强，h2浓度一定减小c升高温度，逆反应速率减小d该反应的化学方程式为coh2oco2h2解析：选a。根据平衡常数的表达式可得出该反应的化学方程式为co2h2coh2o(g)；升高温度，正、逆反应速率均增大；温度升高，h2浓度减小，平衡正向移动，说明正反应是吸热的，焓变为正值；在恒温恒容下，增大压强的方法有多种，h2浓度变化不确定。4(2015甘肃部分高中第一次联考)等物质的量的x(g) 与y(g)在密闭容器中进行反应：x(g)2y(g) 3z(g)q(s)h0，下列叙述正确的是()a当容器中x与y的物质的量之比满足12时反应达到平衡b达到平衡时x的转化率为25%，则平衡常数k为c达到平衡后，反应速率2v正(y)3v逆(z)d达到平衡后，加入q，平衡逆向移动解析：选b。反应中x、y按照物质的量之比12进行反应，而容器中两者物质的量之比为12时不一定达到平衡，a项错误；设x、y起始的物质的量都为1 mol，容器的体积为v l，达到平衡时x的物质的量是1 mol(125%)0.75 mol，消耗x的物质的量是0.25 mol，而y的物质的量为1 mol0.25 mol20.5 mol，生成z的物质的量为0.25 mol30.75 mol，则平衡常数k，b项正确；达到平衡后3v正(y)2v逆(z)，c项错误；由于q为固体，加入q后平衡不移动，d项错误。5(2015江苏徐州高三模拟)已知反应x(g)y(g) nz(g)h0，将x和y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是()a反应方程式中n1b10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度c10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强d05 min内，用x表示的反应速率为v(x)0.08 moll1min1解析：选b。由图像可以看出，05 min，x的浓度减小了0.4 moll1，而z的浓度增大了0.4 moll1，说明x与z的化学计量数之比为11，故n1，a项正确；10 min时，x、y、z的浓度同时增大一倍，且随后平衡正向移动，说明改变的条件为增大压强，b项错误，c项正确；05 min内，v(x)0.08 moll1min1，d项正确。6(2015江西南昌调研)在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol/l co2、0.1 mol/l ch4，在一定条件下发生反应ch4(g)co2(g) 2co(g)2h2(g)，测得ch4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是()a上述反应的hp3p2p1c压强为p4，温度为1 100 时该反应平衡常数为1.64d压强为p4时，在y点：v正v逆解析：选a。 由图像可知，压强一定时，温度越高，ch4的平衡转化率越大，故正反应为吸热反应，h0，a项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，ch4的平衡转化率越小，故压强p4p3p2p1，b项正确；p4、1 100 时，ch4的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(ch4)0.02 mol/l，c(co2)0.02 mol/l，c(co)0.16 mol/l，c(h2)0.16 mol/l，即平衡常数k1.64，c项正确；压强为p4时，y点未达到平衡状态，此时y点ch4的平衡转化率小于80.00%，故v正v逆，d项正确。7向一体积不变的密闭容器中加入2 mol a、0.6 mol c和一定量的b三种气体，在一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化的情况如图甲所示。图乙为t2时刻后改变反应条件，该平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知t3t4阶段使用了催化剂；图甲中t0t1阶段c(b)的变化情况未画出。下列说法不正确的是()a该反应为吸热反应bb在t0t1阶段的转化率为60%ct4t5阶段改变的条件为减小压强dt1时该反应的化学平衡常数k解析：选b。在图乙中t3t4阶段使用了催化剂；t4t5阶段正、逆反应速率均减小，但平衡不移动，这说明此阶段是降低压强，平衡不移动，说明反应前后气体体积不变，c项正确。根据图甲可知a一定是反应物，平衡时a消耗了0.2 moll1，c是生成物，平衡时c增加了0.3 moll1，因此b是反应物，即该反应的化学方程式可表示为2ab 3c。t5t6阶段正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向进行，因此改变的条件是升高温度，故该反应是吸热反应，a项正确。b的平衡浓度是0.4 moll1，消耗了0.1 moll1，因此b在t0t1阶段的转化率为20%，b项错误；t1时，达平衡时a、b、c的浓度分别是0.8 moll1、0.4 moll1、0.6 moll1，故平衡常数k，d项正确。8根据下表所示化学反应与数据关系，回答下列问题：化学反应平衡常数温度973 k1 173 kfe(s)co2(g) feo(s)co(g)k11.472.15fe(s)h2o(g) feo(s)h2(g)k22.381.67co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)k3？(1)反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)写出反应的平衡常数k3的表达式：_。(3)根据反应可推导出k1、k2与k3之间的关系，则k3_(用k1、k2表示)。(4)要使反应在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取措施有_(填写字母序号)。a缩小反应容器的容积b扩大反应容器的容积c升高温度d使用合适的催化剂e设法减小平衡体系中的co浓度(5)若反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时_；t8时_。若t4时降压，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4t6时逆反应速率与时间的关系曲线。解析：(1)由表可知，温度升高，反应的k1增大，故该反应为吸热反应。(2)反应 的平衡常数k3。(3)k3，k1，k2，故k3。(4)反应为吸热反应，其逆反应为放热反应，反应是放热反应，而反应是反应的逆反应与反应的和，故反应是放热反应，且反应前后气体的体积不变，故只有c、e可使平衡向逆反应方向移动。(5)由图可知，t2时改变的条件使反应速率增大，且平衡逆向移动，故改变的条件是升高温度或增大co2的浓度或增大h2的浓度；t8时改变的条件使反应速率加快且平衡不移动，故改变的条件是使用催化剂或加压或减小容器的容积。若t4时降压，则反应速率减小，曲线在原来平衡曲线的下方，平衡不移动，故该曲线为水平直线，且纵坐标为t6时的v逆。答案：(1)吸热(2)k3(3)(4)ce(5)升高温度(或增大co2的浓度或增大h2的浓度)使用催化剂(或加压或减小容器的容积)9(2015北京朝阳期末)甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。工业上可用co和h2制取甲醇，化学方程式为co(g)2h2(g) ch3oh(g)ha kj/mol。为研究平衡时co的转化率与反应物投料比及温度的关系，研究小组在10 l的密闭容器中进行模拟反应，并绘出下图：回答下列问题。(1)反应热a_0(填“”或“”或“”、“”或“”)。(3)为提高co的转化率可采取的措施是_(至少答出两条)。解析：(1)从曲线走向看，随温度的升高，co的转化率降低，说明平衡左移，正反应为放热反应，h0，即a0。(2)由a到b，co的转化率提高，c(co)不变时，增大c(h2)可提高co的转化率，所以a到b，减小，故。因为n(co)起始10 mol，反应物投料比为0.5，所以n(h2)起始20 mol，co的转化率为50%，可列出三段式：co(g)2h2(g) ch3oh(g)起始浓度 1 mol/l 2 mol/l 0变化浓度 0.5 mol/l 1 mol/l 0.5 mol/l平衡浓度 0.5 mol/l 1 mol/l 0.5 mol/lk1；由于a、b点的温度相同，故kbka。(3)提高co的转化率，可减小反应物投料比、降温、加压、分离出ch3oh等。答案：(1)升高温度，co的转化率降低，平衡左移，正反应为放热反应(2)”、“”或“”)。实际生产条件控制在250 、1.3104 kpa左右，选择此压强的理由是_。解析：(1)该反应的浓度商表达式为q，将所给浓度代入浓度商表达式：q1.86400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率。(2)根据题中给出的某时刻各组分浓度，可知起始时加入的ch3oh的浓度为0.44 moll11.2 moll11.64 moll1。列化学平衡三段式，设转化的ch3oh的浓度为2x moll1，2ch3oh(g) ch3och3(g)h2o(g)1.6400 2x x x 1.642x x xk400，解得x0.8，故平衡时c(ch3oh)1.64 moll10.8 moll120.04 moll1，v(ch3oh)0.16 moll1min1，(ch3oh)100%97.6%。(3)由图可知，温度升高，co的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，h(2)0.04 moll10.16 moll1min197.6%(3)在250 、1.3104 kpa下，co的转化率已较高，再增大压强，co的转化率提高不大，同时生产成本增加11(2015高考北京卷)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：(1)反应的化学方程式是_。(2)反应得到的产物用i2进行分离。该产物的溶液在过量i2的存在下会分成两层含低浓度i2的h2so4层和含高浓度i2的hi层。根据上述事实，下列说法正确的是_(选填序号)。a两层溶液的密度存在差异b加i2前，h2so4溶液和hi溶液不互溶ci2在hi溶液中比在h2so4溶液中易溶辨别两层溶液的方法是_。经检测，h2so4层中c(h)c(so)2.061，其比值大于2的原因是_。(3)反应：2h2so4(l)=2so2(g)o2(g)2h2o(g)h550 kjmol1它由两步反应组成：.h2so4(l)=so3(g)h2o(g)h177 kjmol1；.so3(g)分解。l(l1，l2)、x可分别代表压强或温度。如图表示l一定时，中so3(g)的平衡转化率随x的变化关系。x代表的物理量是_。判断l1、l2的大小关系，并简述理由：_。解析：(1)由图知反应中的反应物为so2、h2o、i2，生成物为h2so4、hi，故反应的化学方程式为so2i22h2o=h2so42hi。(2)h2so4和hi溶液是互溶的，加入i2后溶液才分成两层，h2so4层含i2量低，hi层含i2量高，则i2在hi溶液中比在h2so4溶液中易溶；溶液能分为两层，则两层溶液的密度一定不同，故a、c正确。i2在两层溶液中的溶解能力差别较大，故可直接用观察颜色的方法来进行辨别，颜色深的是hi层，颜色浅的是h2so4层。h2so4层中含有少量的hi，hi=hi，使h2so4层中c(h)大于2c(so)。(3)已知：2h2so4(l)=2so2(g)o2(g)2h2o(g)h550 kjmol1，h2so4(l)=so3(g)h2o(g)h177